烧烤和新鲜空气,你如何抉择?

  这世界上各色各样的美食太多,很多人都沦为了“吃货”。但关注美食的时候,你可曾关注过用来烹饪的燃料?虽然不少家庭和餐厅都在使用液化气或者天然气来加热食材,但从更大的范围来看,我们使用得最多的仍然是会造成种种健康与环境问题的固体燃料,比如柴禾、煤、碳等。有人说,固体燃料有何不好?炭烤的羊肉串就是比电烤的好吃。但是,当你大口吃肉的时候,固体燃料燃烧产生的污染,却在让你的身体和我们的地球都默默地抗议。

烤肉:怪我咯?

  对于我们这些经常生活在雾霾中的人来说,PM2.5及其对人体的危害也算是耳熟能详、家喻户晓了,而PM(细微颗粒物)正是燃烧固体燃料的主要排放物之一。再加上一些有毒气体(比如氮氧化物和二氧化硫)火上浇油,我们的健康就在烹饪中,随着固体燃料一起燃烧。  

  有人觉得,做饭而已,又能产生多少污染呢?跟工厂大烟囱比起来,这点污染微乎其微吧?然而事实并非如此,《环境健康前沿》杂志(Environmental Health Perspective)的一项研究表明[1],目前全球用固体燃料烹饪的人竟多达30亿。而据联合国健康组织的数据显示,全球每年将近290万人由于空气污染而过早死亡,其中37万到50万成年人过早死亡的原因之中,包括固体燃料烹饪[2][3][4]。除了细微颗粒物和有毒气体,固体燃料的燃烧还会产生温室气体(如二氧化碳),导致地球平均温度持续升高。  

  俗话说“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,上述的三种燃烧产物凑在一起,就产生了气候变化和空气污染,这些令人头疼的大问题。  

 

煤炉烧饭……还真是一种很常见的烹饪方式。

  发现了固体燃料烹饪带来的问题以后,很多专家学者开始呼吁大家关注厨灶产生的污染,减少固体燃料的使用。还有不少研究者对“固体燃料烹饪对人们健康和气候变化的影响”这一课题开展了研究工作。研究者们提出了非常实际的问题:未来的烹饪方式会是怎样?烹饪方式的改变对人类健康以及气候变化又会有怎样的影响?  

  研究者们开始针对这些问题在全球范围内进行评估。然而每个国家的国情、未来发展趋势不一,人口分布、气候条件不同,导致固体燃料燃烧对人体健康状况的影响也不尽相同,这给全球范围内的评估带来了难度。不过,福里斯特·莱西(Forrest G. Lacey)和他的小伙伴们却是明知山有虎,偏向虎山行,他们的研究就是关于现在以及不远的将来,全球各国人的健康和气候是如何受固体燃料烹饪影响的[5]  

  既然要研究的是“在未来,固体燃料烹饪会造成什么影响”,那首先要知道,未来固体燃料在烹饪中的使用会发生什么变化。显然福里斯特和同伴们无法预知未来,但研究的关键点也并非准确地预报未来的情况,他们更关心的是固体燃料烹饪减少后会发生哪些变化。于是研究者们假设出了一个这样的未来:如果从2000年开始,某些固体燃料烹饪的重点国家(使用者超过总人口的5%)开始改变其烹饪方式,并在20年内消灭固体燃料烹饪。在这种情况下,世界人口健康和整体环境气候会有什么不一样呢?

“掐断”固体燃料的炊烟,我们的生活会发生什么改变呢?

  研究者们采用各个国家使用固体燃料的人口比例,估算出了逐渐减少固体燃料烹饪的20年间,三大类燃烧产物的排放量,并且还考虑了这些排放物的空间分布变化。但是只有这些排放量数据肯定是远远不够的,还得考虑这些排放物在空气中的传播,以及令人抓耳挠腮的各种复杂化学物理变化。于是便诞生了一种使用大气化学传输模式(模式的名字叫做GEOS-chem)进行计算的方法。简单来说,这种方法就是通过数学模型,模拟污染物排放至大气后,大气化学成分产生的一系列变化,从而完整模拟假定条件下,世界各地排放物随时间发生的变化。  

  这个研究方案看起来有点复杂,而更加复杂的还在后面。想要研究固体燃料烹饪对健康以及气候的影响,单是知道污染物的排放和反应情况是不够的,还要分别建立健康模型和气候模型。来对公众的健康状况和气候的变化进行模拟。  

  此前有研究显示[6][7][8][9],众多污染物中PM2.5对人体健康的危害最为显著,所以它是分析空气污染造成人类过早死亡的重要指标。为了简化分析,研究者们决定先通过考虑PM2.5在各个地方的浓度变化,计算人们在PM2.5高浓度环境下的累计时间。再通过分析对PM2.5影响下各种疾病(例如各种心肺疾病)风险率的提高程度,推算因污染物造成过早死亡的人数,并以此作为公众健康的指标。  

 

PM2.5的危害,大家都懂的。

  之后,他们又将大气化学传输模式与气候模式相结合,用来研究固体燃料燃烧对气候的影响。固体燃料烹饪产生的气溶胶和温室气体,不仅能够影响穿过大气到达地面的太阳光强度,也同样影响着地球表面排放出去的热量。温室气体会使散出大气的能量减少,导致地球温度升高;而气溶胶会使地球的接收的热量减少,从而使地球温度降低。这两方面一起,改变了地球和大气层的热平衡,导致地球温度发生改变,气候也随之变化。然而温度和气候究竟会如何变化,就要由刚才提到的气候模式来计算了。  

  经过这样一系列的模拟,可以说固体燃料烹饪危害的迷雾正在一层一层地消散。  

  福里斯特和小伙伴们在对模拟结果进行分析后发现,停止使用固体燃料进行烹饪后,全球每年因空气污染而死亡的人数将减少26万(误差范围13.726.8万),其中近20万来自中国、印度和孟加拉国三个国家;而从长期来看,2000年到2050年这50年间,累计可以避免1千万人因空气污染而过早死亡,到2100年,这一数字将达到2200万。在气候方面,停止使用固体燃料进行烹饪会降低地表平均温度,到2050年全球平均地表温度将降低0.077摄氏度(误差范围在增温0.02度到降温0.278度)。别看这温度看起来小到不值一提,要知道过去100年里地表温度只上升0.40.8度,就已经让我们深刻地感受到气候变化的影响。想想海平面上升和极地冰川面积退化吧,0.077已经是一个很值得我们注意的数字了。  

  减少死亡率,保护地球环境,是目前人类的共同目标之一。尽管这项研究建立于假设的基础上,并且存在不确定性,但它还是给决策者和研究者提供了信息,供他们进一步评估烹饪方式对气候以及健康的影响。  

 

烟熏肉类的副作用是“烟熏”人类?

  既然已经知道固体燃料烹饪的方式存在诸多问题,下一步就改考虑如何应对了。从实际操作的角度来说,减少固体燃料烹饪的途径有很多,比如在农村地区普及天然气、液化气以代替煤和木柴,或者本着“天下大事,匹夫有责”的态度,从我做起,减少“撸串”的频率。  

  可以预见,如果真的有一天固体燃料从我们的厨房中消失了,一定会有不少人怀念“炭烧”的味道。不过我倒是觉得,有着广大“吃货”群众基础的人类,一定可以通过未来的技术还原出之前的口味,甚至烹饪出更加可口的佳肴。  

 

参考文献:  

1.Bonjour S, et al.(2013) Solid fuel use for household cooking: Country and regional estimates for19802010. Environ Health Perspect 121(7):784790  

2.AnenbergSC, et al. (2013) Cleaner cooking solutions to achieve health, climate, andeconomic cobenefits. Environ Sci Technol 47(9):39443952.  

3.Anenberg SC, et al. (2013) Cleaner cooking solutions to achievehealth, climate, and economic cobenefits. Environ Sci Technol 47(9):39443952.  

4.Chafe ZA, et al. (2014) Household cooking withsolid fuels contributes to ambient PM2.5 air pollution and the burden ofdisease. Environ Health Perspect 122(12):13141320.  

5.Lacey, F. G., Henze, et.al, (2017) Transient climateand ambient health impacts due to national solid fuel cookstove emissions, Proceedingsof the National Academy of Sciences, 114, 1269-1274, 10.1073/pnas.1612430114,  

6.Shindell D and Faluvegi G (2009) Climateresponse to regional radiative forcing during the twentieth century. Nat Geosci2(4):294300.  

7.Punger EM and West JJ (2013) The effect of gridresolution on estimates of the burden of ozone and fine particulate matter onpremature mortality in the USA. Air Qual Atmos Health 6(3):563573.  

8.Henze DK, et al. (2012) Spatially refinedaerosol direct radiative forcing efficiencies. Environ Sci Technol46(17):95119518.  

9.Lee CJ, et al. (2015) Response of globalparticulate-matter-related mortality to changes in local precursor emissions. EnvironSci Technol 49(7):43354344.  

 

来源:果壳网 图片来源:123RF 作者:整理报道 编辑:吴堃  更新时间:2017-05-02 09:46:26【关闭

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